[发明专利]硅基太赫兹金属波导工艺可靠性测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种硅基太赫兹金属波导工艺可靠性测试装置，两个端口分别用于接入硅基太赫兹金属波导的两端，其特征在于，采用四线法直流电阻测量原理，包括直流电压源、限流电阻、前置放大器、模拟数字变换器，其中：

直流电压源的两个输出端分别通过一个限流电阻连接在硅基太赫兹金属波导的两端，限流电阻的阻值远大于硅基太赫兹金属波导直流电阻以及将直流电压源与限流电阻相连及将限流电阻与硅基太赫兹金属波导相连的电路连接线的电阻，通过限流电阻将直流电压源变换成等效恒流源；

模拟数字变换器通过前置放大器连接在硅基太赫兹金属波导的两端，由前置放大器对硅基太赫兹金属波导两端的电压数据进行预放大，控制单元通过模拟数字变换器采集并存储一定时间段内的预放大后的电压数据，并用电压数据的均值对其进行归一化处理，随后使用谱估计方法计算所有归一化数据的噪声功率谱。

2.如权利要求1所述的一种硅基太赫兹金属波导工艺可靠性测试装置，其特征在于，所述等效恒流源电流大小由下式计算：

上式中，I_s为等效恒流源的输出电流，V_s为直流电压源的输出电压，R_i为限流电阻大小，R_w为硅基太赫兹金属波导的直流电阻。

3.如权利要求1所述的一种硅基太赫兹金属波导工艺可靠性测试装置，其特征在于，所述硅基太赫兹金属波导的直流电阻R_w由下式计算：

上式中，V_m为硅基太赫兹金属波导两端的电压。

4.如权利要求1所述的一种硅基太赫兹金属波导工艺可靠性测试装置，其特征在于，所述控制单元利用下式对噪声功率谱进行曲线拟合：

上式中，为白噪声幅度，B为1/f噪声的幅度，γ为频率指数因子，f为偏移频率，C为G-R噪声的幅度，f₀和α分别为G-R噪声转折频率和指数因子。

5.如权利要求1所述的一种硅基太赫兹金属波导工艺可靠性测试装置，其特征在于，所述前置放大器的输入级采用零漂移高阻抗低噪声运算放大器，其电压放大倍数超过100倍；

所述模拟数字变换器采用18bit以上的高精度、高动态的数据采集板卡，以实现高信噪比的数字信号。